Tarcie największym problemem silników 21 wieku.

Autor: Patryk Gałązka | Data publikacji: 27-02-2018
TEC 2000 Najlepsze produkty do ochrony silnika i samochodu

Rosnąca globalna świadomość ekologiczna na świecie, czego dowodem są niedawne wezwania do kontroli zmian klimatu i emisji gazów cieplarnianych na całym świecie, nałożyła nowe, istotne zlecenia techniczne na samochody w celu poprawy wydajności silników.

Bezpośrednio związane z produkcją dwutlenku węgla, który jest głównym gazem cieplarnianym. Zmniejszenie strat pojazdu, układu napędowego i silnikowego jest kluczowym elementem oszczędzania energii. W odniesieniu do poprawy wydajności silnika, różne podejścia obejmują udoskonalenia w zaawansowanych systemach spalania, projektowanie i obsługę systemów komponentów, takie jak redukcja rozmiaru, zwiększenie wydajności i elektryfikacja, jak również systemy odzysku ciepła odpadowego itp. Spośród tych podejść, redukcja tarcia silnika jest kluczowym i stosunkowo efektywnym kosztowo podejściem, na które zwrócili uwagę zarówno tribolodzy, jak i inżynierowie smarowania.

W niniejszym wpisie omówiono podstawy tarcia charakterystycznego dla środowisk składowych silnika wraz z omówieniem wpływu rozwoju technologii układów napędowych pojazdów, technologii powierzchniowych i materiałowych oraz technologii środków smarnych i dodatków smarnych na obietnice utrzymania tendencji w zakresie tarcia i redukcji zużycia. Międzynarodowe porozumienia w sprawie zmian klimatu wymagają dalszych korzyści w zakresie efektywności paliwowej i zrównoważenia energetycznego ze strony wszystkich sektorów przemysłu, w tym sektora motoryzacyjnego i szeroko rozumianego przemysłu silników spalinowych, a te ostatnie obejmują również sektory poza drogami publicznymi, energetyką, przemysł morski i kolejowy. Naukowcy koncentrują się jednak na redukcji tarcia w silnikach głównie samochodowych.

Dokument rozpoczyna się od wyjaśnienia wspólnych deskryptorów strat mechanicznych i tarcia w silniku, po czym następuje temat podstaw smarowania, takich jak schematy smarowania. Następnie omówione zostanie smarowanie powierzchni stykających się w każdym z głównych podsystemów silnika. Podsystemy te obejmują zespół tłokowy: pierścień pierścieniowy/linus, prowadnicę/podwozie tłokowo-skokowe i styki trzpienia tłokowego/podpory łączącej; pręty łączące i łożyska wału korbowego; oraz podsystem układu zaworowego. Omówiono względny udział różnych podsystemów w tarciu całkowitym, przy czym montaż tłoków stanowi około połowę całkowitego tarcia. Pozostała część tarcia pochodzi z wału korbowego, drążka łączącego, łożysk wałka rozrządu i części oscylujących układu zaworowego. Łożyska są w przeważającej mierze smarowane hydrodynamicznie, w przeciwieństwie do elementów oscylujących w układzie zaworowym, które charakteryzują się głównie mieszanymi/granicowymi schematami smarowania.

Pomimo tytułu artykułu, część poświęcona nowym technologiom napędowym – w tym także zagadnieniom spalania w silnikach benzynowych i wysokoprężnych – została również omówiona w kontekście tendencji w kierunku ekologicznie czystych i wydajnych układów napędowych. Omówiony zostanie wpływ tych rozwijających się technologii na zmniejszenie tarcia i strat pasożytniczych za pomocą komponentów, materiałów i usuwania smarów. Technologie te obejmują benzynę z bezpośrednim wtryskiem paliwa (GDI), turbodoładowanie i pojazdy hybrydowe, co stworzy wyjątkowe możliwości ekologiczne dla przyszłych systemów napędowych. Technologie te mają kluczowe znaczenie dla osiągnięcia oszczędności paliwa i ograniczenia emisji. Niniejszy dokument poświęcony będzie w szczególności wpływowi tych nowych technologii na przyszłe wymagania w zakresie środków smarnych oraz zaawansowanych badań tribologicznych. Związek między tymi wymogami w zakresie środków smarnych a wymaganiami trybologicznymi zostanie zilustrowany poprzez krótki opis podstawowych procesów smarowania i tarcia w głównych elementach silnika wykorzystujących nowe technologie.

Wreszcie, oprócz nowych zmian sprzętowych i materiałoznawczych, kilka zaawansowanych dodatków, takich jak zaawansowane modyfikatory tarcia, chemia dodatków przeciwzużyciowych, smary o niskiej lepkości oraz wprowadzenie nowego VI Ulepszenia stanowią możliwe tribologiczne rozwiązania dla wyzwania, jakim jest spełnienie bardziej rygorystycznych wymogów w zakresie efektywności energetycznej i prawodawstwa środowiskowego. Ponieważ producenci oryginalnego wyposażenia (OEM) dążą do osiągnięcia tych celów, zmiany sprzętu i układów emisji stawiają nowe wymagania i jeszcze większy nacisk na oleje silnikowe. Jednocześnie trwałość, osiągi i niezawodność silnika mają pierwszorzędne znaczenie dla właścicieli i użytkowników pojazdów.

Przyszłe trendy w redukcji tarcia silnika i kontroli zużycia poprzez modyfikacje powierzchni, takie jak dodatki do olejów, powłoki zmniejszające tarcie lub tekstury powierzchni elementów silnika. Dokonane zostaną przegląd wpływu powłok lub tekstur powierzchni na tarcie silnika. Ponadto producenci OEM i producenci preparatów smarnych będą musieli zareagować na nowatorskie technologie oleju silnikowego stworzone w celu ochrony silnika, utrzymania systemu emisji spalin w optymalnym zużyciu paliwa, przy jednoczesnym zachowaniu trwałości silnika.

Patryk Gałązka

Elektromechanik z wykształcenia i pasji z siedmioletnim doświadczeniem w zawodzie. Na co dzień prowadzę działalność związaną z elektroniką samochodową, a w wolnym czasie pogłębiam wiedzę z tych obszarów, czego najlepszym dowodem są liczne certyfikaty.

Zobacz także

Jak prawidłowo tankować samochód?

Tankowanie paliwa jest rutynowym działaniem, które kierowcy samochodów wykonują regularnie, aby utrzymać swoje pojazdy w ruchu.  Zalecenia producenta…

Wiosenny serwis klimatyzacji – poznaj powody, dla których warto o nim pamiętać

Układ klimatyzacji dla wielu osób kojarzy się z jednym – upalnymi dniami i zbawiennym chłodem płynącym przez kratki…

Czym jest sonda lambda w aucie i jakie jest jej zadanie?

We współczesnych samochodach znajduje się wiele rodzajów czujników, do których zaliczyć można m.in. sondę lambda, o której istnieniu…

Paliwa premium: czy warto je tankować?

Obecne ceny paliw biją rekordy, sprawiając, że portfele kierowców coraz bardziej cierpią. Pomimo ciągłych wzrostów producenci nie przestają…

Co ile wymieniać rozrząd? Wymiana układu rozrządu na pasku i łańcuchu

Pytanie pod tytułem “co ile wymiana rozrządu?” jest jednym z tych ważniejszych – zaniedbanie tego tematu może skończyć…

Jak usunąć plamy z oleju silnikowego? Sprawdzone sposoby

Plama o oleistej konsystencji, którą zauważymy najczęściej na kostce brukowej lub innej powierzchni, jest oznaką drobnego lub większego…

Silnik nie pracuje na wszystkich cylindrach – objawy i przyczyny

W zależności od pojemności silnik ma różną liczbę cylindrów jak np. 3, 4, 5. Podzespoły te mają duży…

Czy kończący się rozrząd daje objawy? Jeśli tak, to jakie?

Układ rozrządu to bardzo ważny element silnika, który odpowiada za doprowadzenie powietrza do cylindra jednostki napędowej, a także…

Jazda na krótkich dystansach a silnik i akumulator

Za sprawą przeprowadzanych co jakiś czas badań, wynika, że polscy kierowcy w większości jeżdżą samochodami na krótkich odcinkach,…

Objawy przestawionego rozrządu

Układ rozrządu jest skomplikowanym mechanizmem, w skład którego wchodzi wiele elementów. Z racji na swoją budowę i system…

Co jest powodem wysokich obrotów na biegu jałowym?

Bieg jałowy, czyli luz, to pozycja w skrzyni biegów, w czasie której silnik powinien pracować na bardzo niskich…

Zmienne fazy rozrządu – co warto o nich wiedzieć?

Można powiedzieć, że sercem każdej jednostki napędowej jest układ rozrządu – zarówno w przypadku silnika benzynowego, jak i…

Za duże lub zbyt małe ciśnienie oleju w silniku: co jest przyczyną i jak sobie radzić z problemem?

Zwykło się mówić, że olej silnikowy jest najważniejszym płynem eksploatacyjnym w samochodzie. Nic w tym zaskakującego – to…

Jak zwiększyć moc silnika? Proste sposoby na lepsze osiągi jednostki napędowej

Dla wielu kierowców jednym z najważniejszych parametrów decydujących o wydajnej jeździe samochodem jest moc silnika. Choć przy zakupie…

Do czego służy przepływomierz powietrza i co zrobić, by uniknąć jego awarii?

Niezależnie od rodzaju silnika – każda jednostka napędowa potrzebuje do pracy dwóch składników: paliwa oraz powietrza. Aby jednak…

Objawy nieszczelnego układu dolotowego powietrza

Nieszczelność układu dolotowego jest jedną z przyczyn nierównej pracy jednostki napędowej. Nieszczelny dolot ma negatywny wpływ na kondycję…

Jak poprawić skutki złej smarności oleju napędowego?

Względy ekologiczne, czyli różnego rodzaju wymogi dotyczące ochrony środowiska naturalnego, sprawiły, że składy chemiczne produkowanych paliw (głównie w…

Kupno samochodu używanego – co dalej? 5 ważnych kroków, aby auto “długo żyło”?

Polski dystrybutor TEC 2000 rusza właśnie z akcją „Kupiłem używany samochód i co dalej?”, która ma na celu…

Nieprzyjemny zapach z klimatyzacji – skąd się bierze i jak się go pozbyć?

Podczas jazdy czujesz nieprzyjemny zapach z klimatyzacji samochodowej? Wydobywający się z nawiewu odór sprawia, że jazda jest niekomfortowa…

Problem z odpaleniem silnika? Przyczyną może być stary filtr paliwa

Filtr paliwa pełni bardzo ważną rolę w układzie paliwowym, gdzie odpowiada za  doprowadzenie czystego paliwa do silnika. W…

Brudna przepustnica powoduje falowanie obrotów – wykorzystaj preparat do czyszczenia przepustnicy, aby temu zapobiec!

Przepustnica to jeden z najważniejszych elementów silnika spalinowego odpowiadający za dostarczenie odpowiedniej ilości powietrza do komory spalania. Jeżeli…

Kamień w układzie chłodzenia – skąd się bierze i jak z nim walczyć?

Układ chłodzenia spełnia niezwykle ważną rolę w funkcjonowaniu każdego samochodu, a jego sprawne działanie jest kluczowe dla zapewnienia…

Jak kompleksowo zadbać o samochód?

Aby nasz samochód prawidłowo funkcjonował, należy utrzymywać jednostkę napędową w doskonałej kondycji. W ofercie TEC 2000 znajdziesz jednak…

Czyszczenie silnika z nagaru – jaki preparat wykorzystać?

Zauważyłeś, że Twój samochód działa zdecydowanie gorzej? Odczuwasz spadek mocy, nierówną pracę silnika i problemy z odpalaniem? Może…

Czy warto zmieniać olej silnikowy?

Wymiana podstawowych płynów eksploatacyjnych w samochodzie, a jednym z nich jest olej silnikowy, daje nadzieję na długie użytkowanie…

Tarcie największym problemem silników 21 wieku.

Rosnąca globalna świadomość ekologiczna na świecie, czego dowodem są niedawne wezwania do kontroli zmian klimatu i emisji gazów…